Investigación ambiental 2009 • 1 (1): 6-16 Implicaciones del cambio de uso de suelo en la biodiversidad de los matorrales xerófilos: un enfoque multiescalar Laura Arriaga1 Resumen En este trabajo se presentan las tendencias generales de los ecosistemas áridos y semiáridos del norte del país con relación a su conocimiento botánico, pérdida de hábitat natural y fragmentación, utilizando para ello los inventarios botánicos obtenidos para un periodo de 171 años relacionándolos espacialmente con las clases de uso de suelo y vegetación definidas por INEGI. En otra escala de análisis, se presenta el cambio de uso del suelo para los matorrales de la Región del Cabo de Baja California Sur, mediante un análisis sobre las áreas degradadas obtenidas para el periodo 1993-2001. Se presenta la magnitud de los cambios de uso de suelo debido al incremento de asentamientos humanos, la conversión agropecuaria y el incremento de las vías de comunicación rurales; asimismo se discuten las consecuencias ecológicas de la pérdida de cobertura vegetal en la biodiversidad y en los procesos ecosistémicos asociados a estos desiertos costeros. Abstract General trends of biodiversity loss, fragmentation, and loss of natural habitats for arid and semiarid ecosystems in northern Mexico are presented in this work. Analyses were done based in field inventories of vascular plants for a time interval of 171 years. Sampling efforts were spatially correlated with INEGI´s land use and vegetation classes. At another spatial scale, land degradation was analyzed for the desert scrubs of the Cape Region in Baja California Sur for a time interval comprised between 1993 and 2001. Results showed that the major land use changes for were due to an increase in human settlements, land conversion to agriculture and cattle raising activities, and to an increase in rural roads construction. Ecological consequences of land use changes in biodiversity and ecosystems processes are discussed for these coastal desert scrubs. Palabras clave Áreas degradadas, conocimiento botánico, fragmentación, matorral xerófilo, pérdida de biodiversidad, zonas áridas y semiáridas. Keywords Degradated areas, botanical knowledge, fragmentation, biodiversity loss, arid and semiarid regions. 1Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste. Mar Bermejo No. 195, Col. Playa Palo de Santa Rita. La Paz, Baja California Sur. 23090, México larriaga04@cibnor. mx. 6 Recibido: 29 de septiembre de 2008 Aceptado: 27 de enero de 2009 Los desiertos de la región Neártica se encuentran en su mayoría en México y en el sur de Estados Unidos cubriendo aproximadamente 1.7 millones de km2 aunque solamente 19% tiene alguna categoría de protección (Navone y Abraham 2006). A pesar de esta gran extensión territorial, las zonas desérticas año con año se ven seriamente afectadas por cambios en el uso del suelo, los cuales son el resultado de actividades humanas tales como el desarrollo de vías de comunicación y la expansión urbana, agrícola, ganadera, minera y turística. Estos cambios en el uso del suelo irrumpen el ambiente físico y biológico, erosionando el suelo, modificando el hábitat, las interacciones biológicas de sus poblaciones silvestres, el comportamiento animal y los procesos ecosistémicos; asimismo, aceleran la introducción de especies invasoras e incrementan la fragmentación de zonas silvestres en las áreas cercanas a caminos y desarrollos rurales y urbanos (Trombulak y Frissell 2000, Nellemann 2001, Arriaga et al. 2004). Algunos autores (Potting y Bakes 2004) han modelado la tasa de pérdida de los desiertos a nivel global utilizando para ello los escenarios incluidos en el Reporte Especial sobre Emisiones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC 2000). De acuerdo con el escenario SRES A2, estos autores estiman que las áreas silvestres desérticas registradas a nivel global para el 2005 disminuirán del 59% a una cobertura por debajo del 31% para el 2050 y consideran que estas pérdidas afectarán las áreas más productivas ubicadas en los márgenes de las zonas desérticas, en tanto que las áreas silvestres que permanecerán serán las áreas estériles con menor biodiversidad, en donde no se pueden establecer asentamientos humanos o en donde no es posible el desarrollo (Potting y Bakes 2004). Ante este panorama las zonas áridas y semiáridas de México no se excluyen, al contrario, están sujetas a las mismas amenazas que el resto de las áreas del mundo con la desventaja a nivel nacional que su biodiversidad y sus procesos ecosistémicos están pobremente estudiados o simplemente se desconocen para algunas regiones del país. En este trabajo se presentan las tendencias generales de los ecosistemas áridos del norte del país, con relación a su conocimiento botánico, pérdida de hábitat natural y fragmentación. En otra escala de análisis se presenta el cambio de uso del suelo para la Región del Cabo para el periodo 1993-2001 y se discute cuáles han sido los principales cambios de uso del suelo en la región y las consecuencias ecológicas de la pérdida de cobertura vegetal. Tendencias generales de los ecosistemas áridos del país Conocimiento botánico Sección: Investigación Introducción Tradicionalmente se ha considerado que los inventarios biológicos, a través de la colecta de especímenes curatoriales, son la forma más generalizada para documentar la diversidad de especies. Los herbarios albergan información curatorial sobre extensas áreas geográficas que son de gran utilidad para describir floras regionales y para documentar patrones biogeográficos; sin embargo, a pesar de que los inventarios son el primer paso para evaluar la biodiversidad y se utilizan en muchos otros estudios sobre conservación, raramente se pueden encontrar inventarios florísticos completos. En México, los botánicos han realizado inventarios biológicos por casi dos siglos, aunque los esfuerzos de colecta han sido muy heterogéneos y sesgados (Arriaga et al. 2005). Un ejemplo de ello son los inventarios de campo realizados por los botánicos en la porción árida y semiárida del norte de México, algunos de éstos documentados en las bases de datos taxonómicas del Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad (www.conabio.gob.mx), cuya representatividad a nivel estatal resulta aún muy pobre (Fig. 1). La mayor densidad de ejemplares de herbario está documentada para las dicotiledóneas de los estados de Querétaro, Hidalgo y Guanajuato, aunque los esfuerzos de colecta no necesariamente son suficientes; en tanto que para los estados de Sonora, Chihuahua, Coahuila y Zacatecas las colectas registradas son aún más incipientes e incompletas. En virtud de que los esfuerzos de colecta no han sido ni extensivos ni intensivos en esta región mexicana (Fig. 1), son pocas las interpretaciones e inferencias que se pueden hacer acerca de la riqueza de especies y su distribución, así como de los patrones de biodiversidad. Cambios de uso del suelo y pérdida de biodiversidad A nivel global el cambio de uso de suelo es una de las mayores amenazas a la biodiversidad. El análisis sobre los inventarios botánicos presentado en la sección anterior ilustra este hecho a una escala nacional para las zonas áridas y semiáridas del norte de México (Fig. 2). Cambio de uso del suelo y pérdida de diversidad en matorrales 7 Investigación ambiental 2009 • 1 (1): 6-16 Figura 1. Densidad de especímenes botánicos colectados en las zonas áridas y semiáridas del norte de México para un período de 171 años (1827-1998); incluye 96,302 registros para 10,772 especies, de acuerdo con las bases de datos taxonómicas compiladas en el Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad (www.conabio.gob.mx) Figura 2. Riqueza de especies por categorías de uso del suelo y tipos de vegetación de acuerdo con INEGI. Solamente se consideraron las clases que presentaron más de 100 especímenes botánicos en las zonas áridas y semiáridas del norte de México para un periodo de 171 años (1827-1998) de acuerdo con las bases de datos taxonómicas compiladas en el Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad (www.conabio.gob.mx) 8 Laura Arriaga Fragmentación A nivel global se han considerado a los cambios de uso de suelo como una de las mayores amenazas a la biodiversidad, ya que involucran no sólo la pérdida de cobertura vegetal sino también la disrupción de los ecosistemas naturales en fragmentos de diversos tamaños y por tanto, la discontinuidad y aislamiento de su biodiversidad. Para este análisis se utilizaron los mapas digitales de uso de suelo y vegetación obtenidos por INEGI (1973 y 2002) y se agruparon las siguientes clases de vegetación: matorral sarcocaule, matorral espinoso tamaulipeco, mezquital, matorral crasicaule, sarcocrasicaule, matorral desértico micrófilo, matorral subtropical, matorral-huizachal, vegetación de dunas, matorral submontano, matorral rosetófilo costero, chaparral y matorral desértico rosetófilo. Se identificaron todos los fragmentos con estos tipos de vegetación y se obtuvo la relación perímetro/área para cada fragmento, posteriormente se comparó el porcentaje de fragmentos por categorías de tamaño específicas entre uno y otro mapa para obtener la pérdida de fragmentos entre ambos mapas (Fig. 3). Las mayores pérdidas de fragmentos durante ese periodo se presentaron en las mayores clases de tamaño; prácticamente todos los fragmentos de las clases de 100, 300 y 600 m/ha se perdieron. La mayor cantidad de fragmentos remanentes se registró en las clases pequeñas, particularmente en las comprendidas entre 5 y 25 m/ha (Fig. 3). Esto quiere decir que se están perdiendo las áreas silvestres de mayor extensión y que la tendencia es a generar fragmentos de menor tamaño. La fragmentación asociada a cambios de uso del suelo en estas zonas varía entre los desiertos continentales y los costeros, siendo ésta mayor en las zonas cercanas a las franjas costeras del norte del país por su vocación turística. Por otro lado, también los ecosistemas áridos y semiáridos del noreste de México (Tamaulipas y Nuevo León) presentan alta fragmentación, la cual también se registró en algunos estados de la altiplanicie central del país (Zacatecas, Aguascalientes, Guanajuato, Querétaro e Hidalgo) y en algunos estados de la costa este (Colima y Jalisco). Los resultados presentados en las tres secciones anteriores muestran tendencias muy desalentadoras para los ecosistemas áridos y semiáridos del norte del país, ya que indican que no solamente es patente la falta de conocimiento sobre la diversidad florística de las zonas áridas y semiáridas de México (Fig.1), sino que los sitios que estuvieron mejor colectados y documentados florísticamente son actualmente zonas perturbadas por las actividades humanas (Fig. 2), de modo que gran parte de los registros contenidos en los herbarios no son más que registros históricos de la biodiversidad que alguna vez se registró en esas zonas. Aunado a ello y al bajo conocimiento de la biodiversidad de estos ambientes, la pérdida de cobertura de los ecosistemas desérticos es patente al considerar el alto grado de fragmentación (Fig. 3) que se registra actualmente en estos ecosistemas. Cambio de uso del suelo y pérdida de diversidad en matorrales Sección: Investigación Al agrupar estos registros curatoriales por tipos de vegetación lo que se observa es que la mayor riqueza de plantas vasculares se registra actualmente en hábitat perturbados, incluyendo áreas de agricultura de temporal (3979 especies), áreas urbanas (3100 especies), agricultura de riego (2476 especies), pastizales inducidos (1661 especies) y cultivados (787 especies), de lo que se deduce que gran parte de estos registros contenidos en las bases de datos de los herbarios son históricos, ya que fueron colectados en áreas que actualmente están cubiertas por hábitat perturbados y en donde gran parte de esta biodiversidad ya se ha perdido (Fig. 2). Las clases con vegetación natural que registran mayor riqueza de especies son los bosques de encino (2522 especies), selva baja caducifolia (2405 especies), bosque de pino (1988 especies), bosque de pino-encino (1924 especies), matorral submontano (1824 especies), chaparral (1562 especies) y matorral desértico micrófilo (1525 especies). Otros tipos de vegetación como el matorral sarcocaule, el bosque de encino-pino, matorral desértico rosetófilo y pastizales naturales también tienen más de 1000 especies, en tanto que el resto de clases de vegetación son menos ricas (Fig. 2). Si bien las regiones áridas se caracterizan por tener una riqueza de especies menor que las zonas húmedas y tropicales, en las regiones áridas y semiáridas del norte de México las plantas han evolucionado a un flora rica y distintiva que presenta formas de crecimiento muy especializadas que son generalmente únicas (Rzedowski 1992). Por tanto, se debe dar alta prioridad al mantenimiento de la biodiversidad en estas regiones, ya que una especie que se pierde en una zona árida, representa un mayor porcentaje de pérdida en biodiversidad, comparativamente con otras regiones con mayor riqueza de especies (McNeely 2003). 9 Investigación ambiental 2009 • 1 (1): 6-16 Figura 3. Porcentaje de pérdida de fragmentos de los ecosistemas áridos del país en función de su clase de tamaño (proporción perímetro/área). El porcentaje de pérdida se estimó comparando los datos agrupados para los ecosistemas áridos (ver texto) a partir de los mapas de INEGI (1973 y 2002). Cambio de uso del suelo en desiertos costeros: un estudio de caso para la Región del Cabo Un ejemplo sobre el cambio de uso de suelo en desiertos costeros que se ha estudiado con mayor detalle es el correspondiente a la Región del Cabo. Esta región se encuentra en la porción meridional del estado de Baja California Sur, la cual debido a su aislamiento y posición geográfica producto de procesos geológicos de millones años, cuenta con ambientes naturales únicos que albergan especies de flora y fauna nativas y endémicas (Arriaga y Ortega 1988; Arriaga y Rodríguez-Estrella 1997). En esta región, las diversas actividades socioeconómicas y los asentamientos humanos han provocado la modificación de estos ambientes alterando y degradando las comunidades naturales. Las actividades de mayor impacto espacial y temporal han sido el desmonte y la pérdida de vegetación y suelo resultantes de actividades productivas. En la región, estas actividades están diferenciadas geográficamente y han tenido distintos impactos en los ecosistemas naturales. En este sentido el desarrollo urbano y turístico, los desmontes agrícolas, la 10 Laura Arriaga ganadería extensiva y la minería han sido las actividades que más han afectado esta región. Gran parte de estas actividades se concentran en las planicies y zonas costeras. Por ello, en esta sección se presentará una caracterización y un diagnóstico preliminar de las áreas degradadas en la Región del Cabo y se mostrará la magnitud de la pérdida de diversidad vegetal en comunidades de matorral sarcocaule cuando se cambia el uso del suelo hacia pastizales inducidos, así como su efecto en algunos procesos ecológicos. Áreas degradadas del matorral xerófilo y principales cambios de uso de suelo Las áreas degradadas del matorral xerófilo se determinaron con base en las cartas digitales de uso de suelo y vegetación obtenidas en 1993 para La Paz y San José del Cabo, escala 1:250,000, Serie II de INEGI (2002), así como en imágenes de satélite Landsat ETM del 2001. Las clases de vegetación y uso de suelo que se analizaron fueron: matorral sarcocaule, matorral desértico micrófilo, matorral sarcocrasicaule y matorral sarcocrasicaule de neblina. Las clases de las áreas degradadas fueron las Sección: Investigación Figura 4. Mapa del uso de suelo y vegetación de la Región del Cabo, Baja California Sur, mostrando las áreas degradadas dentro del área de distribución del matorral xerófilo Simbología Vías de comunicación Aeropuerto Brecha Calle Carretera Terracería Vereda Zonas urbanas Localidades (población total) 1-49 50-99 100-499 500-999 1 000- 1999 Más de 2 000 Tipos de matorral Matorral desértico micrófilo Matorral sarco-crasicaula Matorral sarco-crasicaula de neblina Matorral sarcocraule Otros tipos de vegetación Áreas degradadas (INEGI) Área agrícola Pastizal Zona urbana Área de vegetación Áreas de crecimiento Asentamiento humano Parecel sin uso de suelo definido Uso agropecuario Vías de comunicación contempladas por INEGI: área agrícola, pastizal, zona urbana y áreas sin vegetación aparente; adicionalmente se incluyeron áreas de crecimiento contiguas a estas áreas degradadas y se categorizaron en las siguientes clases: asentamientos humanos, parcelas sin uso de suelo definido, uso agropecuario y vías de comunicación. Los asentamientos humanos se clasificaron en urbanos, rurales e infraestructura urbana, empleando el criterio de CONAPO sobre tamaño de la población: urbano > 2500 habitantes y rural < 2500 habitantes (Fig. 4). Las áreas con mayor degradación en la Región del Cabo se encuentran en los lomeríos bajos y en las planicies y costas a lo largo de los caminos, alrededor de carreteras o brechas, y éstas son en su mayoría zonas adyacentes a las principales ciudades como La Paz, Cabo San Lucas y San José del Cabo, aunque también se encuentran alrededor de los centros de población de menor densidad. También se registra un desmonte generalizado en las zonas contiguas a las zonas agrícolas de la región. La superficie que cubrieron las áreas degradadas para el 2001 fue de 76,262 ha (Fig. 4), siendo el matorral sarcocaule el tipo de vegetación que registró la mayor tasa de pérdida anual promedio (2059 ha) para un periodo de 8 años (1993-2001), seguido por el matorral sarcocrasicaule (1227 ha) y en mucho menor medida el sarcocrasicaule de neblina (17 ha). Los cambios de uso de suelo que se registraron con mayor impacto en el matorral sarcocaule fueron tanto por el uso agropecuario (8000 ha) como por asentamientos humanos (8000 ha), ambos cambios de uso de suelo registran la misma magnitud, seguidos por el desarrollo de vías de comunicación y brechas (4700 ha); en tanto que en el matorral sarcocrasicaule, el principal cambio en el uso del suelo fue el agropecuario (5050 ha), seguido de los asentamientos humanos Cambio de uso del suelo y pérdida de diversidad en matorrales 11 Investigación ambiental 2009 • 1 (1): 6-16 (3100 ha) y en menor medida por el desmonte para vías de comunicación y brechas (1200 ha). Contrariamente, la magnitud del cambio de uso del suelo en el matorral sarcocrasicaule de neblina fue considerablemente menor, ya que apenas se registraron decenas de hectáreas afectadas durante este periodo. Estos resultados muestran la tendencia de urbanización que ha sufrido la porción sur de la península siendo el principal desarrollo turístico costero el corredor Cabo San Lucas-San José del Cabo, manteniéndose asimismo una tendencia creciente de desarrollo y establecimiento de vías de comunicación de esta región hacia el norte de la Región del Cabo en dirección hacia la ciudad de La Paz (Fig. 4). A pesar de que se han desarrollado múltiples ordenamientos ecológicos a nivel regional, estatal y municipal, difícilmente se ha podido ordenar el crecimiento urbano y turístico en esta región del sur de la península. La tendencia de los últimos años ha sido hacia el establecimiento de asentamientos humanos al sur de la ciudad de La Paz, en donde se observa un gran número de desmontes sin uso de suelo definido, en tanto que otras parcelas se desmontan para establecer cultivos y pastizales inducidos. Ambos cambios de uso de suelo, tanto el agropecuario como los asentamientos humanos, están generando el desmonte acelerado del matorral sarcocaule, que es el principal tipo de vegeta- ción que cubre planicies y lomeríos bajos de la Región del Cabo (Fig. 4). Pérdida de biodiversidad vegetal La principal implicación de los cambios de uso de suelo en la Región del Cabo es la pérdida de biodiversidad vegetal. En el caso del establecimiento de asentamientos humanos la pérdida de biodiversidad es total, mientras que ésta es de gran magnitud a nivel de las comunidades vegetales cuando se hace la conversión hacia pastizales inducidos. En la Región del Cabo estos pastizales se generan desmontando grandes extensiones de terreno de manera selectiva ya que se dejan algunos árboles de porte arbóreo o arbustivo, principalmente leguminosas, para el sesteo del ganado y se elimina gran parte de la vegetación nativa. Casi todos los pastizales inducidos son monoespecíficos y utilizan una especie exótica invasora, el pasto buffel. Este pasto, Pennisetum ciliare (L.) Link, es una especie nativa del sur de Asia y este de África, que durante las décadas de los 30 y 40, se introdujo en Texas, EUA y en los estados del norte de México como un forraje mejorado para cultivarse en hábitat sobre pastoreados o bien para inducir el cultivo de nuevos pastizales (Cox et al. 1988). Actualmente, su cultivo se ha convertido Figura 5. Curvas de dominancia-diversidad obtenidas para parcelas de pastizal inducido y de matorral sarcocaule en la localidad de Todos Santos, Baja California Sur (datos no publicados de Alfaro 2008). 12 Laura Arriaga Especie Sustrato Tipo de interacción Especies involucradas Funciones de las Fuente bacterias Pachycereus pringlei Rocas Simbiosis Bacterias de rizoplano y parte interna de raíces Stenocereus thurberi Opuntia cholla Ficus palmeri Rocas sedimentarias Simbiosis Bacterias de rizoplano, de parte interna de raíces y hongos Comunidades microbianas (Klebsiella oxytoca, Pseudomonas putida, Bacillus subtilis, B. pumilus, B. chitinolyticus, Citrobacter sp., Staphylococcus gallinarum, Actinomadura oligospora, Actinobacter calcoaceticus) Mammillaria fraileana Rocas volcánicas Simbiosis Comunidades microbianas Fouquieria columnaris Rocas ígneas y sedimentarias Simbiosis Asociación arbuscular de micorrizas 23 morfotipos de hongos Intemperizan rocas Fijan N atmosférico Solubilizan fosfato inorgánico transformándolo en ortofosfato, forma asimilable para las plantas Mobilizan de las rocas minerales útiles para el metabolismo (P, K, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn) Producen fitohormonas Termotolerantes, halotolerantes y tolerantes a la sequía en uno de los más populares en ambos lados de la frontera debido a su gran tolerancia a la sequía y a su alta productividad de biomasa (Martin et al. 1995; Rao et al. 1996). Dado que es una especie fácilmente adaptable, su establecimiento no se limita al área de siembra, sino que paulatinamente va ocupando otros espacios desplazando a muchas especies nativas (Arriaga et al. 2004). Al comparar la diversidad vegetal entre estos ambientes en algunas parcelas de la Región del Cabo, Alfaro (2008) encontró que al analizar las curvas de dominancia-diversidad entre el matorral sarcocaule y el pastizal inducido, además de la pérdida en la riqueza de especies, había una pérdida en la calidad de las especies y la simplificación concomitante de los parámetros estructurales de la comunidad (Fig. 5). Las especies dominantes del matorral sarcocaule, son en su mayoría especies de porte arbóreo como Bursera microphylla A. Gray y Cyrtocarpa edulis (Brandegee) Standl., o bien arbustivas como Ruellia californica (Rose) I.M. Johnst., Jatropha cinerea (Ortega) Müll. Arg. y Viguiera tomentosa A. Gray; en tanto que en los pastizales inducidos las especies dominantes son herbáceas perennes como el pasto buffel, o bien espe- Puente, Li y Bashan (2004) Sección: Investigación Cuadro 1. Ejemplos de la simbiosis bacteriana que se ha documentado para algunas especies del matorral xerófilo en la Península de Baja California, México Puente, Bashan, Li y Lebsky (2004) Bashan, Li, Lebsky, Moreno y de-Bashan (2002) Bashan, Khaosaad, Salazar, Ocampo, Wiemken, Oehl,Vierheilg (2007) cies arbustivas (algunas de éstas invasoras o resistentes a las perturbaciones) como Encelia farinosa A. Gray ex Torr., Viguiera tomentosa, Indigofera fruticosa Rose o Cylindropuntia cholla (F.A.C. Weber) F.M. Knuth. A pesar de que no se tienen datos de largo plazo, la pérdida de las especies dominantes del matorral involucra también la pérdida de las especies que mayor contribuyen a la productividad de estos ecosistemas, la cual se estima en 57 g C • m-2año-1 (Maya y Arriaga 1996) y en el secuestro de CO2, el cual se estima entre −39 g C • x m-2 • año-1 a −52 g C • m-2 • año-1 (Hastings et al. 2005), afectando severamente los procesos ecosistémicos de este tipo de matorrales. La pérdida de las especies dominantes del matorral sarcocaule no sólo se refleja en pérdida de diversidad de especies vegetales de la comunidad, sino también en el funcionamiento del ecosistema a nivel microbiológico, ya que muchas de las especies dominantes del matorral presentan gran diversidad de bacterias que crecen en simbiosis con sus raíces beneficiándolas con distintas funciones, entre las que destacan la intemperización de las rocas, la fijación de nitrógeno atmosférico, la solubiCambio de uso del suelo y pérdida de diversidad en matorrales 13 Investigación ambiental 2009 • 1 (1): 6-16 Figura 6. Consecuencias ecológicas de la pérdida de cobertura vegetal resultante de los cambios en el uso del suelo del matorral xerófilo de la Región del Cabo en Baja California Sur Pérdida de cobertura vegetal Cambios en la composición de las especies Incremento de especies indicadoras de desertificación y malezas exóticas y traslocadas Simplificación estructural y pérdida de la biodiversidad Pérdida de especies fijadoras de suelo Pérdida de la funcionalidad (alteración de los ciclos de nutrientes: carbono, hidrógeno) Pérdida de cortezas microbióticas de cianobacterias Pérdida de agregación y estabilidad del suelo Mayor erosión eólica Incremento en la concentración de polvo en la atmósfera Tormentas de arena Alteración del balance en radiación lización de fosfato inorgánico haciéndolo asimilable para las plantas, la movilización de minerales útiles para el metabolismo de las plantas y la producción de fitohormonas, entre otras (Cuadro 1). Bajo este contexto el desmonte de una parcela no sólo afecta la estructura y funcionamiento de la vegetación, sino que también implica grandes pérdidas a nivel microbiológico ya que al perderse las simbiosis de las especies vegetales dominantes con las comunidades bacterianas, se pierden también los procesos que ocurren a nivel de raíces (Cuadro 1), así como otros procesos microbiológicos que ocurren en el suelo. En estas comunidades existe una biodiversidad edáfica importante de cianobacterias que se pueden encontrar en cortezas edáficas, las cuales al activarse con la humedad, fijan nitrógeno, le dan estabilidad al suelo y reducen la erosión (Maya et al. 2002). El agua y el nitrógeno son los recursos limitantes más importantes de hábitat desérticos (Gebauer y Ehleringer 2000, Ackerly 2004), de modo que si se pierde la diver14 Laura Arriaga sidad vegetal y microbiológica se pierde gran parte de la capacidad de fijación de nitrógeno del sistema. Por otro lado, al perderse la cobertura vegetal, también se pierden las cortezas microbióticas que le dan estabilidad al suelo, incrementándose por tanto la erosión edáfica. Algunos autores (Rosenfeld et al. 2001) han estudiado el efecto del polvo del desierto y las tormentas de arena en las propiedades de las nubes y en la precipitación del desierto del Sahara. Estos autores reportan que las nubes que se forman dentro del polvo desértico contienen pocas gotas y producen poca precipitación por coalescencia de las gotas. La reducción de la precipitación a partir de nubes afectadas por polvo desértico produce suelos más secos, que a su vez generan más polvo, lo que podría ocasionar un mecanismo de retroalimentación que a la larga disminuiría aún más la precipitación. Este fenómeno podría presentarse en la Región del Cabo, si se continúa con la tendencia actual de desmonte y cambio de uso del suelo en los lomeríos y planicies costeras en donde se dis- Conclusiones Los resultados presentados en este trabajo muestran tendencias muy desalentadoras para los ecosistemas áridos y semiáridos del norte del país, ya que indican que no solamente es patente la falta de conocimiento sobre la diversidad florística de las zonas áridas y semiáridas de México, sino que los sitios que estuvieron mejor colectados y documentados florísticamente son actualmente zonas perturbadas por las actividades humanas, de modo que gran parte de los registros contenidos en los herbarios no son más que registros históricos de la biodiversidad que alguna vez se registró en esas zonas. Aunado a ello y al bajo conocimiento de la biodiversidad de estos ambientes, la pérdida de cobertura de los ecosistemas desérticos es patente al considerar el alto grado de fragmentación que se registra actualmente en estos ecosistemas. La pérdida de biodiversidad ocurre en todos los niveles y escalas de integración ecológica a una tasa más acelerada que la que se emplea para conocer y estudiar la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas áridos y semiáridos del país. Los cambios en el uso de suelo han sido muy significativos en las últimas décadas en los matorrales xerófilos del país y en particular en los desiertos costeros como los de la Región del Cabo en Baja California Sur. En estos matorrales, los cambios en el uso del suelo han conducido a la pérdida de las especies dominantes del matorral sarcocaule, lo cual ha significado pérdidas en la estructura y diversidad de las comunidades vegetales y pérdidas funcionales a nivel ecosistémico, microbiológico, así como en los procesos involucrados en la formación y estabilidad del suelo, promoviéndose con ello una mayor erosión del suelo. La falta de planeación y de políticas públicas claras, definidas y constantes para ordenar el cambio de uso de suelo debido al acelerado crecimiento de la Región del Cabo durante la última década, la irrupción y el establecimiento desordenado de asentamientos humanos, así como la conversión de parcelas con vegetación nativa hacia parcelas con uso agropecuario en la región, han dado lugar a un incremento en las áreas degradadas y han empobrecido el paisaje natural de esta región. Lo cual resulta en una contradicción, dado que es una zona cuya principal vocación es la turística, en donde el paisaje se vende como el principal atractivo. Finalmente, habría que señalar que la falta de conocimiento ecológico sobre la sucesión natural y los procesos de regeneración natural para iniciar la restauración ecológica de zonas degradadas o deforestadas es una limitante para la rehabilitación de grandes extensiones actualmente abandonadas por problemas de salinización o por sobre pastoreo. Asimismo, las lentas tasas de crecimiento de las especies dominantes de los matorrales xerófilos, así como los lentos procesos de formación del suelo hacen poco atractiva la inversión en restauración de estos sistemas desérticos. Habría que fomentar diversas líneas de investigación en estos aspectos para tratar de revertir un poco las tendencias de degradación ambiental que se están registrando en los ecosistemas áridos y semiáridos del norte de México. Sección: Investigación tribuye el matorral sarcocaule. La figura 6 presenta un esquema en donde se integran estos procesos como consecuencia de la pérdida de cobertura vegetal del matorral sarcocaule. Agradecimientos Quisiera agradecer a Rocío Coria, Gil Cezeña y Patricia González Zamorano su colaboración en la elaboración del mapa de áreas degradadas del matorral xerófilo; a Reymundo Domínguez y Miguel Domínguez les agradezco su colaboración en el trabajo de campo. Este trabajo fue parcialmente financiado por los proyectos SemarnatConacyt C01-43 y Conacyt 80431-U2. Bibliografía Ackerly, D. 2004. Functional strategies of chaparral shrubs in relation to seasonal water deficit and disturbance. Ecological Monographs 74: 25-44. Alfaro, L. 2008. Composición florística y estructura del matorral xerófilo en ambientes degradados en Baja California Sur, México. Tesis Profesional. Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma de Baja California. Ensenada, B.C. (en revisión). 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